ứng dụng phương trình gues tính lượng đất mất trên đát dóc tại bản tát tây minh đà bắc hòa bình

Luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Quản lý ñất ñai

Mã số : 60621660.52.14

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VĂN DUNG

HÀ NỘI - 2008

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………i

LỜI CAM ðOAN

Các kết quả của công trình nghiên cứu ñề tài này là hoàn toàn trung thực, do tôi thực hiện

Các trích dẫn trong luận văn ñược ghi rõ tên tài liệu trích dẫn, tác giả và nguồn gốc tài liệu ñó

Tôi xin chân thành cảm ơn

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

ðÀO MẠNH HỒNG

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………ii

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình ñiều tra, nghiên cứu ñể hoàn thành luận văn, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận ñược sự hướng dẫn nhiệt tình, chu ñáo của Trung tâm Sinh Thái Nông Nghiệp - Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội ñã cung cấp ñầy ñủ số liệu phục vụ cho luận văn

Tôi xin bày tỏ sự cảm ơn trân trọng nhất tới giáo viên hướng dẫn khoa học PGS TS Nguyễn Văn Dung ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể lớp QLðð-K15, các thầy cô giáo khoa Sau ñại học, khoa Tài nguyên và Môi trường, trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội và người thân ñã nhiệt tình giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

ðÀO MẠNH HỒNG

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………iii

MỤC LỤC

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………iv

2.3.1 Tổng quan về nghiên cứu xói mòn ñất ở Việt Nam và trên thế giới 18

2.3.2 Ứng dụng mô hình toán và những hạn chế của ứng dụng mô hình toán

4.1 ðiều kiện tự nhiên và các yếu tố ảnh hưởng tới xói mòn ñất tại bản Tát -

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦv

4.5 đề xuất các giải pháp giảm thiểu của dòng chảy mặt tới lượng ựất mất tại vùng nghiên cứu bản Tát - xã Tân Minh - huyện đà Bắc - tỉnh Hòa Bình

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

Chữ viết tắt Chữ viết ñầy ñủ

Q: Lượng nước chảy tràn trên ñơn vị diện tích tính

Ô 1 (tt): Ô 1 với lượng ñất ño thực tế

Ô 1 (t): Lượng ñất tính theo mô hình

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU

4.2 Sự phân bổ các hộ gia ñình qua thu nhập tiền mặt theo ñầu người 34

4.4 Sự phân bố lượng mưa hàng tháng tại Bản Tát (2000 - 2007) 39

4.6 Dòng chảy mặt tại các ô thí nghiệm qua các năm 2000 - 2007 42

4.9 Lượng ñất xói mòn ño tại khu vực thí nghiệm từ năm 2000 - 2007 50

4.11 Hệ số β và hệ số dòng chảy từng ô thí nghiệm từ 2000 – 2007 56 4.12 Hệ số che phủ bề mặt ñất tại các ô thí nghiệm qua các năm từ 2000-

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………viii

DANH MỤC PHỤ LỤC

3.1 Dòng chảy mặt các ô qua các ngày trong tháng năm 2000 3.2 Dòng chảy mặt các ô qua các ngày trong tháng năm 2001 3.3 Dòng chảy mặt các ô qua các ngày trong tháng năm 2002 3.4 Dòng chảy mặt các ô qua các ngày trong tháng năm 2003 3.5 Dòng chảy mặt các ô qua các ngày trong tháng năm 2004 3.6 Dòng chảy mặt các ô qua các ngày trong tháng năm 2005 3.7 Dòng chảy mặt các ô qua các ngày trong tháng năm 2006 3.8 Dòng chảy mặt các ô qua các ngày trong tháng năm 2007 3.9 Lượng mưa các ô thí nghiệm qua các tháng năm 2000

3.10 Lượng mưa các ô thí nghiệm qua các tháng năm 2001

3.11 Lượng mưa các ô thí nghiệm qua các tháng năm 2002

3.12 Lượng mưa các ô thí nghiệm qua các tháng năm 2003

3.13 Lượng mưa các ô thí nghiệm qua các tháng năm 2004

3.14 Lượng mưa các ô thí nghiệm qua các tháng năm 2005

3.16 Lượng mưa các ô thí nghiệm qua các tháng năm 2006

3.17 Lượng mưa các ô thí nghiệm qua các tháng năm 2007

3.18 Lượng ñất ño ñược tại ô thí nghiệm qua các tháng năm 2000 3.19 Lượng ñất ño ñược tại ô thí nghiệm qua các tháng năm 2001 3.20 Lượng ñất ño ñược tại ô thí nghiệm qua các tháng năm 2002 3.21 Lượng ñất ño ñược tại ô thí nghiệm qua các tháng năm 2003 3.22 Lượng ñất ño ñược tại ô thí nghiệm qua các tháng năm 2004 3.23 Lượng ñất ño ñược tại ô thí nghiệm qua các tháng năm 2005 3.24 Lượng ñất ño ñược tại ô thí nghiệm qua các tháng năm 2006 3.25 Lượng ñất ño ñược tại ô thí nghiệm qua các tháng năm 2007

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………ix

DANH MỤC BIỂU ðỒ, HÌNH ẢNH

Sơ ñồ: 4.2 Vị trí ñiểm nghiên cứu thí nghiệm

Biểu ñồ 4.2 Sinh khối tại các ô thí nghiệm qua các năm 2000 - 2007 Biểu ñồ 4.3 Lượng ñất mất thực tế từ ô 1 ñến ô 9 qua các năm 2000 - 2007 Hình ảnh 4.1 Quang cảnh khu vực bố trí các ô thí nghiệm

Hình ảnh 4.1 Quang cảnh khu vực thí nghiệm

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………1

1 MỞ ðẦU

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài

Tài nguyên ñất thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng là rất có hạn, toàn lục ñịa có gần 15 tỷ ha, trong ñó chỉ có khoảng 10% diện tích ñất

tự nhiên ñang ñược sử dụng cho mục ñích sản xuất nông nghiệp phát triển kinh tế Trong khi ñó, dân số không ngừng tăng lên hàng năm, ñã gây áp lực ñối với sử dụng ñất ngày càng tăng trong những năm gần ñây, ñặc biệt

là ñối với các nước ñang phát triển trong ñó có Việt Nam Theo quy hoạch

sử dụng ñất ñến năm 2010 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, diện tích ñất nông nghiệp tăng từ 8.793.783 ha (năm 2000) lên 9.363.063 ha (năm 2010) Tuy nhiên, dân số nước ta cũng tăng từ 77.635.400 người (năm 2000) lên 86.408.856 người (2010) Bình quân diện tích ñất nông nghiệp trên ñầu người của cả nước lại có xu thế giảm từ 0,113 ha (2000) xuống 0,108 ha (2010) Như vậy, trong 10 năm (2000 - 2010), bình quân diện tích ñất nông nghiệp giảm 50 m2/người, hằng năm giảm 5 m2/người ðây

là con số còn rất khiêm tốn [2]

ðất là một bộ phận hợp thành quan trọng của môi trường sống, không chỉ là tài nguyên thiên nhiên mà còn là nền tảng ñể ñịnh cư và tổ chức các hoạt ñộng kinh tế, xã hội ðất không chỉ là ñối tượng của lao ñộng mà còn là tư liệu sản xuất không thể thay thế trong sản xuất nông lâm nghiệp, ñiều này càng quan trọng ñối với Việt Nam Theo số liệu thống kê ngày 1 tháng 7 năm 2002 của tổng cục thống kê nước ta có tới 75% dân số làm nông nghiệp, mà tổng diện tích ñất tự nhiên khoảng 33 triệu ha, trong ñó ñất ñồi núi dốc chiếm khoảng 72%

Bên cạnh sự phát triển kinh tế ñã ñem lại những thành tựu ñáng kể, giá trị sản xuất và mức sống người cũng dân tăng lên rõ rệt trong những

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ2

năm qua Tuy nhiên, mặt trái của sự phát triển này có tác ựộng rất lớn tới môi trường nói chung và tài nguyên ựất nói riêng

Xuất phát từ những thực tế trên, việc bảo vệ ựất, chống xói mòn ựang là nhu cầu cấp thiết hiện nay Miền núi Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt ựới gió mùa, lượng mưa thay ựổi bất thường cả về cường ựộ và mức

ựộ Xói mòn do mưa là một trong những nguyên nhân chắnh dẫn ựến hiện tượng suy thoái ựất và mất ựất như hiện nay Những kết quả nghiên cứu về xói mòn ựất do mưa trong giai ựoạn gần ựây ựã ựạt ựược những thành tựu nhất ựịnh, ựã cải thiện ựáng kể và giảm thiểu, ngăn chặn ựược xói mòn trên nhiều diện tắch vùng núi miền Bắc Tuy nhiên, phần lớn những kết quả nghiên cứu chủ yếu trong phạm vi hẹp, chưa mang tắnh tổng quát và ựặc biệt chưa ựưa ra ựược một công thức cụ thể cho việc tắnh toán nội suy cho các vùng nghiên cứu khác Mà chỉ dừng lại những số liệu mang tắnh chung chung cho từng khu vực nhất ựịnh, chắnh ựiều ựó ựã làm tiêu tốn công sức tiền của cho nhiều khu vực nghiên cứu về sau

Xuất phát từ thực tế ựó mà ựã có nhiều tác giả nghiên cứu xói mòn dưới nhiều hình thức cũng như sử dụng nhiều mô hình khác nhau trong tắnh toán nhằm ựáp ứng công trình nghiên cứu Với ựiều kiện tự nhiên của vùng bản Tát - xã Tân Minh - huyện đà Bắc - tỉnh Hoà Bình chúng tôi lựa chọn phương trình xói mòn Guess ựể xây dựng mô hình tắnh toán việc mất ựất ở khu vực nghiên cứu, vì phương trình Guess ựã ựáp ứng ựầy ựủ các tham số cần thiết của khu vực nghiên cứu Do ựó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ựề

tài: "Ứng dụng phương trình Guess tắnh lượng ựất mất trên ựất dốc tại bản

Tát - xã Tân Minh - huyện đà Bắc - tỉnh Hòa Bình"

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Sử dụng phương trình Guess kiểm chứng kết quả tắnh với số liệu ựo ựạc thực tế là cơ sở cho việc ứng dụng mô hình các vùng có ựiều kiện tương tự

- đề xuất các giải pháp trên cơ sở vận dụng mô hình toán

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………3

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1 Hiện trạng xói mòn ñất trên thế giới và Việt Nam

2.1.1 Diễn biến xói mòn ñất ở trên thế giới và tại Việt Nam

* Diễn biến xói mòn ñất trên thế giới trong những năm gần ñây

Gần như khắp mọi nơi trên thế giới, xói mòn ñất ñã và ñang ñe dọa ñến sự phồn vinh của con người Bởi vậy, hầu hết Chính phủ của các quốc gia ñều ủng hộ chương trình nghiên cứu bảo vệ ñất một cách tích cực

Sản xuất Nông nghiệp trên ñất dốc trên thế giới là rất lớn ñối với mỗi một quốc gia, nhưng nhìn chung cho thấy hiệu quả sử dụng tiềm năng ñất dốc là rất hạn chế do nhiều nguyên nhân khác nhau Một trong những nguyên nhân chính dẫn tới sử dụng không hiệu quả ñó là xói mòn do mưa

và do gió làm thoái hoá ñất, làm giảm ñộ phì của ñất dẫn ñến năng suất cây trồng giảm, làm thiệt hại ñến nền kinh tế của nhiều quốc gia trên thế giới Hàng năm nguồn lương thực canh tác trên ñất dốc ñã nuôi sống nhiều triệu người trên thế giới Riêng lúa nương cũng ñã ñóng góp 3,8% sản lượng lúa toàn cầu, phần lớn diện tích phân bố tập trung chủ yếu ở Ấn ðộ (6,2 triệu ha), Brazil (3,1 triệu ha), Indonesia (1,4 triệu ha) và rải rác ở các nước trong khu vực khoảng 7,0 triệu ha [24]

Nghiên cứu ảnh hưởng của xói mòn ñất trong các giai ñoạn sớm của nền văn minh cho hay nguyên nhân chính gây nên sự suy thoái của nhiều quốc gia ñã trải qua thịnh vượng là sự thoái hóa của ñất Người xưa ñã ñã nói ñến sự cải tạo ñất: Homer khuyên nên dùng biện pháp bỏ hóa ñể ñất ñược nghỉ; Platon thì nêu ra mối quan hệ giữa lũ lụt và xói mòn ñất với việc tài phá rừng… Virgili và Plini ñã khuyên nên dùng các biện pháp chống xói mòn [8]

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ4

Khu vực Châu Á, nơi dân số chiếm 1/2 dân số toàn cầu chiếm 58% dân số thế giới, diện tắch ựất nông nghiệp khoảng 20%, diện tắch ựất dốc khoảng 35% tổng diện tắch ựất tự nhiên của khu [23]

đất nông nghiệp khu vực đông Nam Á khoảng 91 triệu ha, chiếm 21% tổng diện tắch ựất tự nhiên, ựất dốc khoảng 58 triệu ha chiếm khoảng 52,8% tổng diện tắch ựất tự nhiên [34]

Nhu cầu sản xuất lương thực, thực phẩm ựể nuôi sống dân tăng thêm hàng năm ựòi hỏi phải ựẩy mạnh thâm canh trên ựất ựang canh tác Tổ chức FAO chủ trương tiến hành một cuộc cách mạng mới ựể ựảm bảo cung cấp lương thực cho nhân loại, ựặc biệt là cải thiện ựời sống của 800 triệu dân thiếu ựói của thế giới Cuộc cách mạng này quan tâm nhiều ựến tác ựộng môi trường trong việc thâm canh cũng như sự thay ựổi về sử dụng ựất [27]

Áp lực gia tăng dân số hàng năm ựang là vấn ựề quan tâm hàng ựầu ựối với ựất ựai, trong khi diện tắch ựất bằng ựã khai thác gần như tới hạn, ựất dốc sẽ là những vùng ựất mang nhiều hứa hẹn phục vụ chiến lược phát triển của nhiều quốc gia đây là nơi duy nhất có khả năng mở rộng diện tắch sản xuất nông lâm nghiệp, ựồng thời bảo vệ môi trường sống cho cộng ựồng cũng như hạn chế những rủi ro giúp cho sự phát triển bền vững của các vùng hạ lưu

Một tiềm năng lớn lao ựang nằm trong các vùng ựất dốc trên thế giới nói chung và vùng nhiệt ựới nói riêng Chỉ tắnh ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương, số người sống phụ thuộc vào canh tác trên ựất dốc chiếm khoảng 30 triệu người [29]

đại diện tiêu biểu trong việc khắc phục thiên tai khu vực Châu Á là Trung Quốc Trung Quốc là một trong những quốc gia ựang phát triển với nhiều vùng rộng lớn ựang bị sa mạc hóa, có ựến 60% dân số nước này ựang sống ở những khu vực bị ảnh hưởng Trung Quốc vẫn ở giai ựoạn ựầu của sự

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………5

phát triển và còn thiếu nguồn tài chính ñể chống sa mạc hóa Vì vậy, hiện tượng sa mạc hóa ở nhiều khu vực ñang diễn ra một cách nhanh chóng Với một ñất nước lớn, mật ñộ dân số cao và các ñiều kiện môi trường phức tạp, Trung Quốc nhận thức rằng, chống sa mạc hóa có ý nghĩa quan trọng ñối với phát triển bền vững môi trường và kinh tế không chỉ riêng mình mà là vấn ñề toàn cầu Nhờ những nỗ lực liên tục, hệ sinh thái và những sinh kế của con người ở một số khu vực của Trung Quốc ñã ñược cải thiện Dự thảo về các chương trình hành ñộng quốc gia nhằm chống sa mạc hóa này ñề cập ñến công ước chống sa mạc hóa của Liên hợp quốc và nó sẽ ñược sử dụng như một chính sách quốc gia ñể thực hiện hiệu quả công ước chống sa mạc hóa Liên hợp quốc

Xét về mặt vật lý: xói mòn chính là một quá trình tiêu thụ năng lượng Năng lượng bị tiêu hao khi phá vỡ kết cấu của ñất, làm bắn toé những hạt ñất, tạo nên dòng chảy xoáy vận chuyển các hạt ñất chà xát lên

bề mặt ñất làm tăng xói mòn, chúng vận chuyển từ nơi có ñộ cao xuống nơi thấp hơn, tạo ra các dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm

Theo mức ñộ thể hiện và các yếu tố gây xói mòn, khi nghiên cứu các nhà khoa học ñã chia ra hai loại xói mòn: Xói mòn ñịa chất (xói mòn tự nhiên) và xói mòn gia tốc (xói mòn tăng cường) [8]

Xói mòn ñịa chất: Là loại xói mòn xảy ra dưới tác ñộng của các lực

tự nhiên như nước chảy, sóng, gió, nhiệt ñộ, quần thể sinh vật

Xói mòn gia tốc: Là loại xói mòn phát triển nhanh hơn xảy ra do tác ñộng của con người

Xói mòn do nước là một dạng của xói mòn gia tốc Trong ñó, bao gồm hai pha: pha tĩnh và pha ñộng Hai pha này có quan hệ chặt chẽ với nhau, nguyên nhân của pha này sẽ là kết quả của pha kia và ngược lại Mức ñộ xói mòn sẽ phụ thuộc nhiều vào pha ñộng, trong ñó diễn ra ba quá

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ6

trình chắnh: Bóc tách các hạt ựất ra khỏi bề mặt ựất, vận chuyển ựi nơi khác Như vậy, theo khái niệm này thì xói mòn không những xảy ra mọi nơi trên bề mặt trái ựất, theo mức ựộ mạnh yếu khác nhau tuỳ thuộc vào lượng mưa mà còn xảy ra ở bờ, ựáy các con suối, sông thậm chắ đại Dương nơi có nước chảy đây là một trong những nguyên nhân làm mất lớp ựất màu mỡ, gây ra lũ quét, trượt và sạt lở ựất luôn rình rập ựe doạ sự phồn thịnh của nhân loại

Xói mòn do nước tác ựộng ựến 21% tổng diện tắch đông Nam Á hay 46% diệu tắch bị thoái hóa Tác hại từ mức trung bình ựến nghiêm trọng diễn

ra rộng nhất ở Trung Quốc (trên 180 triệu ha) trừ phắa bắc nước này, ở tiểu lục ựịa Ấn độ (trên 90 triệu ha), phần ựất dốc bán ựảo đông Dương (40 triệu ha) Nếu tắnh theo % so với diện tắch quốc gia thì xói mòn do nước ở mức ựộ vừa ựến rất mạnh xảy ra ở Philippin (38%), Thái Lan (15%), Việt Nam (10%) và Ấn độ (10%) [10]

Kết quả cho thấy ở đông Nam Á diện tắch ựất thoái hóa chiếm trên 45% tổng diện tắch tự nhiên Trong ựó, xói mòn do nước là chủ yếu chiếm 21% [10]

Hậu quả của xói mòn ựất ựó chắnh là thoái hoá ựất, làm mất ựộ phì

tự nhiên cần thiết ựể sản xuất lương thực và tái tạo tài nguyên sinh vật Sự thoái hoá ựất do hoạt ựộng của con người diễn ra phổ biến trên toàn thế giới trong vài thập niên qua Trong số 1,5 tỷ ha ựất nông nghiệp hiện có trên trái ựất có khoảng 1/3 ựã bị thoái hoá [1] Nguyên nhân do giảm ựộ che phủ thực vật dẫn ựến mất nước và khủng hoảng về ựa dạng sinh học

* Diễn biến xói mòn ựất ở Việt Nam trong những năm gần ựây

đặc thù khắ hậu Việt Nam là nóng ẩm mưa nhiều, lượng mưa và cường ựộ mưa lớn, bình quân 80% - 85% lượng mưa tập trung vào mùa mưa Khi mưa rơi xuống ựất dốc (R), một phần ngấm theo trọng lực (P1)

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ7

một phần bốc hơi (P2) còn lại sẽ tạo thành dòng chảy (d) [5] Như vậy phương trình cân bằng nước sẽ là: d = R - (P1 + P2) Trong thực tế khi mưa thì P1 hầu như không ựáng kể, do vậy d sẽ tỷ lệ nghịch với P2 và tỷ lệ thuận với R

Lượng mưa lớn và tập trung, khả năng thấm thấp nguy cơ tạo dòng chảy sẽ càng mạnh Mặt khác, ngay trong trận mưa, thông thường khi mới mưa ựất có khả năng thấm mạnh nhưng càng về sau tốc ựộ thấm càng giảm kết hợp ựịa hình dốc, ựộ che phủ thực vật thấp tạo cơ hội cho hạt mưa xâm kắch vào bề mặt ựất phá vỡ cấu trúc ựất, làm bắn tung các phần tử ựất màu

mỡ và bị dòng chảy vận chuyển ựi dẫn ựến xói mòn rửa trôi xảy ra mạnh

mẽ đây là hai quá trình chủ ựạo xảy ra trên ựất dốc ở Việt Nam, là một trong những nguyên nhân dẫn ựến thoái hoá ựất [15]

Theo số liệu thống kê của Tổng cục khắ tượng thuỷ văn, chỉ tắnh riêng

ở Miền Bắc Việt Nam hàng năm có trên 100 triệu m3 phù sa do tác ựộng của xói mòn ựược hệ thống sông ngòi vận chuyển ra biển đông trong ựó, có hơn 80 triệu m3 là do Sông Hồng Căn cứ vào lượng ựất bị xói mòn và hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong ựất, hàng năm lượng dinh dưỡng bị mất

ắt nhất cũng tương ựương với: 100.000 tấn phân ựạm urê, 220.000 tấn phân lân super, 50.000 tấn phân K2SO4 và khoảng 5 triệu tấn phân chuồng,

ựó là chưa tắnh ựến các nguyên tố Ca++, Mg++ cũng bị rửa trôi cùng với các nguyên tố vi lượng khác [6] Với lượng ựất xói mòn và hàm lượng dinh dưỡng bị mất ở mứ c cao ựã ựưa Việt Nam lên hàng thứ 2 sau Ấn độ về

tỷ lệ diện tắch ựất bị thoái hoá, chiếm tới 48,9% so với tổng diện tắch ựất tự nhiên của cả nước [27]

Theo Nguyễn Công Vinh và Thái Phiên, khi quan trắc xói mòn ựất trên ba thảm thực vật khác nhau: Sắn, Chè, Cỏ Tế và cây bụi kết quả cho thấy lượng ựất bị xói mòn/năm tương ứng là 145,1tấn/ha, 33,3 tấn/ha

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………8

và 12,0 tấn ha, lượng khoáng với lượng N, P2O5 và K2O mất trên ba thảm thực vật này: 145,1kg/ha, 110,0kg/ha, 31,3kg/ha; 22,9kg/ha, 16,6kg/ha, 7,3 kg/ha và 9,6 kg/ha, 4,8kg/ha, 2,6 kg/ha ðiều này nói lên khả năng ñất bị thoái hoá nhanh chóng khi trồng sắn nếu không chú ý ñến việc bổ sung phân bón và áp dụng các biện pháp kỹ thuật bảo vệ ñất tích cực [22]

Kết quả nghiên cứu xói mòn trên ô thửa thí nghiệm qua 5 năm cho thấy lượng ñất xói mòn khi canh tác các cây nông nghiệp hàng năm rất lớn Thí nghiệm ở Tam ðảo, Vĩnh Phúc trên ñất dốc 15% ñể cỏ tự nhiên cho thấy lượng ñất xói mòn là 58 tấn/ha, ñất trồng sắn không có biện pháp bảo vệ là 56 tấn/ha và ñất trồng sắn xen ñậu ñen là 53 tấn/ha Tại ðồng ðăng, Lạng Sơn là 92,5 tấn/ha trên ñất có ñộ dốc 32% trồng sắn ñộc canh, 59,4 tấn/ha ở ñất trồng cây ăn quả theo ñường ñồng mức và 5,2 tấn/ha trên ñất rừng thứ sinh Tại Tây Nguyên - ðắc Lắc lượng ñất xói mòn trên ñất

có ñộ dốc 120 ñể cỏ mọc tự nhiên là 45 tấn/ha, ñất trồng cà phê có tạo bồn quanh gốc là 13 tấn/ha và cà phê không có biện pháp chống xói mòn 44 tấn/ha [18]

Như vậy, xói mòn ñất ñã làm suy giảm ñộ phì của ñất, một trong những nguyên nhân dẫn ñến thoái hoá ñất phá vỡ sự phát triển bền vững trên ñất dốc Vậy phải có những biện pháp canh tác như thế nào ñể làm giảm lượng ñất xói mòn, không những duy trì và phát triển diện tích canh tác trên ñất dốc mà còn tăng hệ số sử dụng ñất Muốn vậy các biện pháp canh tác này phải ñảm bảo các chỉ tiêu phát triển bền vững như: Phải ñảm bảo hiệu quả sản xuất cho bà con nông dân, phải ñảm bảo hiệu quả sản xuất lâu dài

và ñược bà con nông dân chấp nhận

2.1.2 Nguyên nhân chính dẫn tới xói mòn

Trong những công trình nghiên cứu khoa học về quan hệ giữa tài nguyên ñất và những thay ñổi vĩ mô về môi trường, các chuyên gia ñều cảnh

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ9

báo sự khan hiếm tài nguyên ựất ngày càng tăng và hậu quả của thoái hoá ựất gây ảnh hưởng ựến loài người còn nhanh hơn những tác ựộng do thay ựổi khắ hậu

Mặt khác, do sức ép về dân số và nhu cầu dân sinh của người dân vùng cao nói riêng và người dân trên thế giới nói chung về lương thực, thực phẩm cũng như các nhu cầu khác Trong những năm gần ựây ựã có nhiều diện tắch rừng bị tàn phá thành nương rẫy, thay vào ựó là cây nông nghiệp ngắn ngày, canh tác du canh, du cư của ựồng bào vùng cao hầu như không

có biện pháp bảo vệ ựất mà nhu cầu về ựất ngày càng gia tăng điều này ựã làm giảm ựi ựáng kể diện tắch rừng tự nhiên Trên thế giới hiện có khoảng

407 triệu ha diện tắch ựất nông nghiệp canh tác nhờ nước trời, thì 282 triệu

ha hiện nay ựang canh tác và có khoảng 100 triệu ha chủ yếu nằm trong vùng nhiệt ựới ẩm của vùng đông Nam Á Phần lớn những diện tắch này là ựất dốc và ựất chua nhiệt ựới, khoảng 40 - 60 triệu ha ựất này trước kia vốn ựược rừng tự nhiên che phủ, ựến nay diện tắch rừng và thảm thực vật ựã bị chặt phá, ựốt làm nương rẫy một phần ựã chuyển thành cây bụi và cỏ Chắnh nạn phá rừng làm một số diện tắch rừng ựã bị cằn khô sỏi ựá, làm mất dần ựi lớp che phủ bề mặt ựất, làm mất khả năng giữ và thấm nước vốn có của ựất đây là những nguy cơ tạo ra các dòng chảy tràn bề mặt lớn trên diện rộng khi có mưa, ựiều này không chỉ gây xói mòn mạnh mà còn gây sạt lở, trượt ựất và lũ quét [35] Từ các nguyên nhân này, hàng năm trên thế giới do tác ựộng của xói mòn, ựã có khoảng 25 tỷ tấn ựất bị cuốn ra sông, biển và 5 - 7 triệu ha ựất bị mất khả năng canh tác [17] Chỉ tắnh riêng Châu Á cũng có khoảng 440 triệu ha ựất chịu ảnh hưởng của xói mòn do nước, trong ựó 322 triệu ha là ở đông Nam Á [33]

đông Nam Á, nơi có tới 52,8% diện tắch ựất nông nghiệp là ựất dốc,

do khai thác và sử dụng với cường ựộ cao không hợp lý ựã làm gia tăng lũ

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ10

quét, trượt và sạt lở ựất ở thượng lưu, bồi tụ các thung lũng và công trình thuỷ lợi chứa nước, làm lắng ựọng và lũ lụt ở hạ lưu, ựã biến đông Nam Á thành ựiểm nóng về xói mòn trên thế giới Trong số 17 nước đông Nam Á, Việt Nam là một trong 5 nước có tác ựộng xói mòn do nước ở mức khá nghiêm trọng Những năm gần ựây, hơn 3 tỷ tấn ựất bị xói mòn hàng năm lắng ựọng ở các con sông và trong nước biển, ựã ựẩy nhanh quá trình phá huỷ hệ sinh thái cửa sông và vùng ven biển, vốn ựược ựánh giá là rất ựa dạng và quý giá nhất thế giới [6] Ở Trung Quốc, hàng năm sông Hoàng Hà

ựã vận chuyển 1,6 tỷ m3 vào vịnh Becgan, ở Ấn độ sông Brahmaputea ựã vận chuyển 726 triệu tấn và sông Indus là 435 triệu tấn bùn cát sản phẩm của xói mòn [27]

Do ựặc trưng về vị trắ ựịa lý cho nên ở Việt Nam vấn ựề xói mòn có nhiều nguyên nhân chắnh, song xói mòn do mưa xảy ra là nguyên nhân chắnh Miền Bắc Việt Nam có khắ hậu khắc nghiệt mưa gió thất thường khó

dự báo trước, trong những năm gần ựây vấn ựề sạt lở ựất do mưa ở các vùng trung du miền núi ựã xảy ra liên tục làm ảnh hưởng ựến sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp Mặt khác, do chưa có các chắnh sách về ựịnh cư và tái ựịnh cư các dự án lớn nên một số vùng xảy ra việc tàn phá diện tắch rừng ựầu nguồn làm nương rẫy nhằm mục ựắch kiếm cái ăn, cái mặc sau khi phải

di dời từ các khu nhằm mục ựắch phát triển kinh tế của quốc gia như: Thuỷ ựiện Hòa Bình, thuỷ ựiện Sơn LaẦ ựã tác ựộng không nhỏ ựến người dân sau này Những nhóm dân tộc khác do di cư và ựến ựịnh cư muộn hơn hoặc sức mạnh chắnh trị thấp hơn sống ở vị trắ cao hơn phù hợp với sở thắch văn hoá và biện pháp canh tác của họ Vấn ựề này không những thiệt hại về kinh

tế mà còn thiệt hại về con người cũng rất ựáng kể Thay ựổi khắ hậu ựi cùng với canh tác trên ựất dốc của bà con ựồng bào, dân tộc Miền Bắc ựã và ựang

là vấn ựề gây nên xói mòn rửa trôi, sạt lở nghiêm trọng

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ11

Nhận thức ựược ựiều ựó ựã có nhiều công trình nghiên cứu về xói mòn

ở Việt Nam trong những năm qua ựưa ra ựược nhiều biện pháp canh tác mang tắnh lưu vực nhằm tái tạo, bảo vệ và cải tạo ựất mạng tắnh kinh tế cao Song

ựể áp dụng vào thực tế là rất khó khăn cho các công trình khoa học Cần có sự can thiệp hơn nữa của chắnh quyền sở tại và cấp có thẩm quyền trong việc áp dụng các công trình khoa học vào trong sản xuất bảo vệ ựất

điều này dẫn ựến vấn ựề du canh tái phát triển nhiều Du canh ựã ựược nghiên cứu ở nhiều nơi trên thế giới Một số học giả ựã phê phán gay gắt phương pháp canh tác này vì nó ảnh hưởng xấu ựến môi trường sinh thái như suy giảm diện tắch rừng và gia tăng xói mòn ựất Một số học giả khác lại cho rằng nếu trồng trọt du canh phù hợp lại có tác dụng tốt ựối với môi trường sinh thái Khi thời gian bỏ hoá ựủ dài cho phép hồi phục ựộ phì của ựất và hạn chế xói mòn Theo nghiên cứu J.E.Spencer nghiên cứu trồng trọt du canh ở đông Nam Á và kết luận rằng: Ộkhông có hệ thống nào có hiệu quả hơn trong môi trường khó khăn vào trong ựiều kiện sinh thái cụ thể như hệ thống canh tác du canhỢ [33]

Những nghiên cứu gần ựây cho thấy những phê phán về hệ thống trồng trọt du canh phá rừng là chưa có căn cứ Việc trồng các cây hàng hoá ở vùng cao, việc sử dụng phân hoá học và thuốc trừ sâu ựã và ựang ảnh hưởng rất nhiều ựến môi trường như giảm diện tắch rừng, suy giảm nguồn nước, ô nhiễm và xói mòn ựất còn mạnh hơn nhiều so với trồng trọt du canh

2.2 Các yếu tố ảnh hưởng ựến xói mòn ựất do mưa vùng nghiên cứu 2.2.1 điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và tập quán canh tác

điều kiện tự nhiên chịu ảnh hưởng trực tiếp ựến việc xói mòn ựất tại các khu vực khác nhau đối với các vùng có ựiều kiện ựịa hình cao, khắ hậu khắc nghiệt, ựịa hình uốn lượn nhiều có tạo ra nhiều dòng chảy khi mưa xuống, chắnh là tác nhân cho các con nước tàn phá ựất ựai khi có mưa Trong

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ12

nghiên cứu xói mòn vấn ựề ựịa hình và vắ trắ ựịa lý là vấn ựề hết sức nhạy cảm Theo số liệu của tổng cục Thống kê do ựiều kiện tự nhiên và vị trắ ựịa lý

mà khu vực Bắc Bộ có tỷ lệ xói mòn ựất cao hơn nhiều so với miền Trung và Nam Trung Bộ Vùng bản Tát - xã Tân Minh - huyện đà Bắc - tinh Hòa Bình nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền núi Tây Bắc với ựồng Bằng Bắc Bộ, ựịa hình bị chia cắt mạnh và thấp dần theo hướng Tây Bắc - đông Nam do vậy ựịa hình có 3 dạng chắnh:

- địa hình núi cao: Có ựộ cao trung bình so với mặt nước biển thay ựổi

từ 600 - 700m

- địa hình núi thấp chia cắt phức tạp do ựứt gẫy, có ựộ cao trung bình 200 - 300m

- địa hình ựồi gò xen các cánh ựồng có ựộ cao trung bình 40 - 100m

độ dốc là một trong những yếu ảnh hưởng ựến xói mòn, theo thống kê quỹ ựất các tỉnh miền bắc ựất dốc trên 250 chiếm 51,6% và ựất dốc dưới 150

có tỷ lệ 24,9% đất khu vực miền bắc với tầng dày 50 - 100 cm chiếm tỷ trọng cao 57,6% của toàn quốc [16]

Bên cạnh yếu tố về ựiều kiện tự nhiên thì vấn ựề xã hội lại ảnh hưởng không nhỏ ựến xói mòn Khi nền kinh tế phát triển ổn ựịnh, người dân sẽ biết bảo vệ môi trường sống của chắnh họ hơn là giai ựoạn ựói kém

Biện pháp canh tác chống xói mòn bao gồm tất cả các biện pháp giảm nhẹ mất ựất mất nước trong quá trình canh tác bao gồm: Canh tác theo ựường ựồng mức, trồng theo băng, luân canh, ựa canh, trồng xen, trồng gối, tạo ựai rừng, tủ gốc, Ầ Tuy nhiên phần lớn ựồng bào dân tộc canh tác nương rẫy là phương thức canh tác ựã ựược người dân áp dụng nhiều ựời nay, do vậy việc chuyển sang phương thức canh tác bảo ựảm lương thực, thực phẩm, cải tạo

và bảo vệ ựất tốt nhưng không dễ dàng thay ựổi Mặc dù trong những năm qua một số dự án của Nhà nước và các tổ chức phi chắnh phủ ựã giới thiệu

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………13

nhiều mô hình canh tác bền vững trên ñất dốc, nhằm ổn ñịnh và nâng cao ñời sống của cộng ñồng dân tộc vùng cao trong ñó có bản Tát Tuy nhiên, các chương trình này thường chưa ñược quan tâm nhiều ñến phong tục tập quán cũng như thói quen canh tác của người dân bản ñịa Do vậy họ rất thụ ñộng với những thay ñổi trong các phương thức canh tác mới mà các dự án mang lại Chính ñiều ñó cần có một cái nhìn khách quan hơn về hình thức canh tác của người dân bản ñịa

2.2.2 Tính chất thổ nhưỡng của ñất

Tính chất ñất quyết ñịnh không nhỏ ñến việc xói mòn ñất do mưa Theo các nghiên cứu cho thấy trên các loại ñất khác nhau thì mức ñộ tàn phá, bóc tách hạt ñất do mưa sẽ khác nhau Khi ñất ñược hình thành trên các loại ñá mẹ khác nhau có mức ñộ thẩm thấu khác nhau dẫn ñến khả năng bóc tách xói mòn khác nhau Loại ñất hình thành trên ñá ñỏ Bazan có tầng canh tác dày, chất ñất rắn, rất khó thẩm thấu no nước trong thời gian

và cường ñộ mưa lớn Nói chung tính chất ñất có tác ñộng mạnh mẽ ñến khả năng xói mòn ñất do mưa

2.2.3 Lượng mưa và giờ mưa

Lượng mưa và số giờ mưa sẽ làm ảnh hưởng ñến mức ñộ bóc tách

và tàn phá ñất gây ra xói mòn ñất Từ nghiên cứu cho thấy nếu thời gian mưa cùng với mưa kéo dài thì mức ñộ tàn phá ñất càng cao, thậm chí còn xảy ra lũ quét trên diện rộng

Mưa rào lớn ở vùng nhiệt ñới gây tai hại nhiều hơn so với mưa nhỏ ở vùng ôn ñới Vành ñai mưa có ñặc tính phá hoại cao nằm ở giữa 40 vĩ ñộ Bắc ñến 40 vĩ ñộ Nam ðối với cường ñộ mưa khác nhau, mức ñộ tàn phá cũng khác nhau, khi lượng mưa từ 16 - 50mm/24giờ kéo theo thời gian mưa kéo dài làm cho các mao mạch của ñất trương to lên dẫn ñến khả năng xói mòn là rất cao Bản Tát nói riêng và Miền Bắc nói chung nằm trong vành ñai nhiệt

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ14

ựới bắc bán cầu nên khắ hậu mang tắnh chất khắ hậu nhiệt ựới gió mùa, cùng với ựộ dốc trung bình chung cao 250 tầng ựất có kết cấu không bền nên xói mòn ựất rất nghiêm trọng

Mùa khô: Từ tháng 10 ựến tháng 3 năm sau, trong giai ựoạn này lượng mưa ắt, trung bình 40 mm/tháng, lượng nước bốc hơi trung bình ựạt tới

60 mm/tháng và nhiệt ựộ trung bình 19oC

Mùa mưa: Bắt ựầu từ tháng 4 và kết thúc vào tháng 9, trong mùa mưa thời tiết nóng ẩm, mưa nhiều, lượng mưa lớn chiếm 80,2% tổng lượng mưa của cả năm Do ựặc thù của mùa khô, lượng mưa nhỏ hơn lượng nước bốc hơi ựã làm cho ựất bị khô hạn, kết hợp với nhiệt ựộ thấp ựã ảnh hưởng ựến lịch mùa vụ và sinh trưởng của cây trồng Trong thời kỳ ựầu của mùa mưa, bề mặt ựất có ựộ che phủ thấp, lượng mưa, cường ựộ mưa và ựộ dốc lớn ựã xảy ra xói mòn ựất Nguyên nhân ảnh hưởng lớn ựến sản xuất nông lâm nghiệp trong lưu vực và là nguyên nhân dẫn ựến xói mòn mất ựất nhanh ở các lưu vực

Nói chung lượng mưa và giờ mưa có mối quan hệ khá chặt chẽ và tác ựộng rất lớn trong việc tắnh toán nghiên cứu xói mòn ựất

2.2.4 độ che phủ của thảm thực vật

đã từ lâu, mối quan hệ giữa thảm thực vật tới quá trình xói mòn ựã ựược thừa nhận và thậm chắ ựã ựược ựịnh lượng hoá trong phương trình mất ựất tổng quát (phương trình xói mòn) của Whischmeier W.H và Smith D.D Mặt khác, công nghệ viễn thám phát triển gần ựây ựã cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ rất mạnh ựể nghiên cứu thảm thực vật cũng như sự biến ựổi của chúng dựa trên khả năng chụp ảnh viễn thám ựa thời gian Nhờ vậy, việc phân tắch mối quan hệ giữa biến ựộng lớp phủ thực vật và quá trình xói mòn cho một lưu vực trở nên khả thi

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………15

Khi các yếu tố trên ñã ñược cố ñịnh thì vấn ñề che phủ mặt ñất lại trở nên quan trọng hơn cả Tại những nơi có mức ñộ che phủ cao với hệ thống các loại cây trồng có sức chống chịu cao sẽ giảm thiểu việc xói mòn bóc tách trực tiếp các hạt ñất rất nhiều Theo nghiên cứu của ðỗ Duy Phái viện khoa học nông nghiệp cho thấy trên cùng diện tích nếu mức ñộ che phủ của thảm thực vật lớn hơn thì mức ñộ xói mòn giảm hẳn, cho thấy vấn ñề che phủ của thảm thực vật rất quan trọng trong phát triển kinh tế vùng ñồi, chống thoái hóa và bảo vệ rừng ñầu nguồn [10]

Việc mất ñi lớp phủ rừng ñang hàng ngày diễn ra tại các nước ñang phát triển như Việt Nam là nguyên nhân của rất nhiều loại tai biến thiên nhiên ảnh hưởng trực tiếp tới ñời sống con người như xói mòn, lũ lụt ðể có thể hạn chế ñược tác hại của các quá trình tự nhiên này, ngoài việc giữ gìn và phát triển lớp phủ thực vật, chúng ta còn cần phải có những hiểu biết về mối quan hệ giữa biến ñộng của lớp phủ thực vật với các quá trình trên qua ñó ñề

ra những biện pháp can thiệp hữu hiệu nhằm giảm thiểu các quá trình này và qua ñó hạn chế ảnh hưởng của chúng tới môi trường sống Một khía cạnh không kém phần quan trọng là phải tìm ñược những phương pháp khả thi ñể

có thể theo dõi và phân tích mối quan hệ ấy Các nghiên cứu khoa học về vấn

ñề này ở Việt Nam hiện nay chưa có nhiều, chủ yếu tập trung vào nghiên cứu quá trình xói mòn, trong ñó coi lớp phủ thực vật là một nhân tố có ảnh hưởng trực tiếp

Cần rõ rằng quan hệ giữa biến ñộng lớp phủ thực vật và quá trình xói mòn là một mối quan hệ cực kỳ phức tạp và rất khó có thể ñịnh lượng hoá nếu ñược xem xét trên góc ñộ hệ thống Bản thân quá trình xói mòn có thể ñược coi là một hệ thống với lớp phủ thực vật là một hợp phần Mặt khác, bản thân biến ñộng của lớp phủ thực vật cũng có thể ñược coi là một hệ thống và tương tác với hệ thống xói mòn thông qua không chỉ hợp phần lớp

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ16

phủ thực vật Biến ựộng này không chỉ ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình xói mòn lưu vực sông mà còn có thể gián tiếp ảnh hưởng tới quá trình này thông qua các yếu tố khác, kể cả lượng mưa Cũng không thể loại trừ khả năng ảnh hưởng ngược lại của quá trình xói mòn tới biến ựộng của lớp phủ thực vật thông qua nhiều tác nhân khác nhau, nhất là con người

Từ ựó chúng ta cần quan tâm ựến tác ựộng lớn của thảm thực vật tới xói mòn ựất, thảm thực vật có tác dụng rất lớn ngăn chặn xói mòn nhờ làm tắt năng lượng giọt mưa, làm chậm tắch tụ nước, giảm năng lượng gió, tạo kết cấu bền của thể ựất, làm tăng mức ựộ thấm nước vào ựất, tăng ma sát cơ học thông qua bộ rễ và thảm lá rụngẦ Thảm cây trồng không thể sánh ựược với thảm thực vật rừng tự nhiên nhiệt ựới về công năng giữ nước, giữ ựất đáng lưu ý thảm thực vật là biện pháp hữu hiệu và khả thi, nông dân dễ tiến hành kết hợp trong mọi hoàn cảnh cho việc chống xói mòn ựất [23]

Từ ựó cho thấy ựộ che phủ tối thiểu phải ựạt ựược ngưỡng an toàn sinh thái là 35% Tuy nhiên ở các vùng khác nhau thì có tỷ lệ khác nhau, nhưng tổng hòa cả hệ thống thì ựộ che phủ chung phải ựạt hoặc vượt ngưỡng Mặt khác tắnh liên tục che phủ trong năm rất quan trọng trong xói mòn ựất

2.2.5 Cây trồng, loại cây trồng

đa dạng sinh học biểu hiện qua thành phần cây trồng và loại cây trồng quyết ựịnh nhất ựịnh ựến mức ựộ xói mòn ựất Trong nhiều báo cáo nghiên cứu của các tác giả ựi trước cho thấy trên từng loại cây trồng khác nhau thì mức ựộ xói mòn khác nhau Theo các tác giả Nguyễn Tử Siêm - Thái Phiên cho thấy các công thức luân canh mang tắnh khoa học, bổ sung các băng cây phân xanh nhằm phục hồi chất dinh dưỡng cho ựất và cây trồng nhằm giảm bớt việc xói mòn do mưa [23] Ngoài ra theo Nguyễn Thị Thúy trên báo Yên Bái ựã nêu ra một số biện pháp chống xói mòn cho vùng nguyên liệu sắn cho thấy, mỗi năm 1 ha sắn có thể rửa trôi ựi 60 tấn ựất bề mặt, làm giảm năng

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………17

suất 15 - 20% Mặt khác, với năng suất trung bình 20 - 25 tấn/ha, thì mỗi năm 1 ha sắn lấy ñi của ñất từ 80 - 100kg N, 35 - 50kg P2O5, 30 - 40 K2O,

40 - 80kg Ca++ ñó là chưa kể ñất xói mòn hàng năm ñã làm cho lượng dinh dưỡng mất theo ñất rất lớn, bình quân 1 tấn ñất xói mòn ñã mang theo từ 1,5

- 2 kg N, 1,5 - 2 kg P2O5, 2 - 3 kg K2O, 50 - 100kg Ca++… Vì vậy, việc chống xói mòn tầng ñất mặt và bổ sung chất hữu cơ cho ñất là việc làm cần thiết trong thâm canh nhằm duy trì năng suất ổn ñịnh, ñảm bảo cho một nền nông nghiệp bền vững không những cần thiết ñối với cây sắn mà cho bất kỳ một cây trồng nào trên ñất dốc [19]

Do ñó trong phát triển nông - lâm nghiệp vấn ñề cây trồng ñược quan tâm nhiều nhất, trồng cây trồng nào mang lại hiệu quả kinh tế cao lại chống chịu ñược các ñiều kiện tự nhiên khắc nhiệt của vùng lại vừa cải tạo

và bảo vệ ñất chống xói mòn

2.2.6 Dòng chảy mặt và tốc ñộ dòng chảy

Dòng chảy mặt ñược quyết ñịnh bởi ñộ dốc và chiều dài sườn dốc từ ñó nó tác ñộng ñến lượng ñất mất, mặt khác tốc ñộ dòng chảy ñặc trưng bởi lượng mưa và ñộ dốc ñịa hình, dòng chảy mặt lớn hay nhỏ phụ thuộc rất nhiều vào lượng nước và mức ñộ chênh cao giữa các vùng Hay nói cách khác dòng chuyển dời của ñất bị ảnh hưởng nhiều ñến vị trí ñịa lý, ñịa hình và ñặc biệt là ñộ dốc của dòng chảy Nếu ñộ dốc cao thì tốc ñộ dòng chảy mạnh và ngược lại do ñó lượng ñất mất ñi cũng cao hơn vùng có ñộ dốc thấp Dòng chảy mặt và tốc ñộ dòng chảy

có ảnh hưởng rất lớn ñến quá trình xói mòn ñất

2.2.7 Hệ số bảo vệ ñất

Việc chống xói mòn tầng ñất mặt và bổ sung chất hữu cơ cho ñất là việc làm cần thiết trong thâm canh nhằm duy trì năng suất ổn ñịnh, ñảm bảo cho một nền nông - lâm nghiệp bền vững không những cần thiết ñối với cây

Tr ường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ18

mùa vụ mà còn cho bất kỳ một cây trồng nào trên ựất dốc Nâng cao hệ số bảo vệ ựất tức là tăng khả năng sử dụng ựất trên cùng một diện tắch có sẵn.Tránh tình trạng bỏ hoang gây nên tác nhân xói mòn Trong canh tác cần có các hình thức trồng xen các loại cỏ và cây trồng khác nhằm cải tạo ựất và chống xói mòn cho ựất

Qua các yếu tố ảnh hưởng ựến xói mòn ựất do mưa cho thấy lượng ựất mất ựi do mưa xẩy ra không chỉ phụ thuộc vào một trong các yếu tố trên mà nó có mối quan hệ với tất cả các yếu tố trên Một số yếu tố như ựiều kiện tự nhiên, lượng mưa và giờ mưa thì hầu như con người không thể thay ựổi ựược Nhưng chúng ta có thể làm giảm khả năng mất ựất do mưa xẩy ra bằng các biện pháp trồng trọt và áp dụng các tiến bộ khoa học

kỹ thuật trong canh tác, thậm chắ còn dùng cả ựến các biện pháp bê tông (Trung Quốc và đài Loan ựã làm) và các biện pháp hóa học cần thiết

Bên cạnh các biện pháp về kinh tế thì biện pháp về xã hội là rất quan trọng như giao ựất giao rừng cho các hộ gia ựình quản lý, quản lý ranh giới

rõ ràng chuyển ựổi ựất giữa các hộ gia ựình nhằm tăng diện tắch ựất Giáo dục cho ựồng bào dân tộc hiểu rõ tác hại của việc ựốt rừng làm rẩy là việc làm có hại ựến diện tắch gieo trồng và kinh tế

2.3 Những nghiên cứu xói mòn ựất ở Việt Nam và trên thế giới

2.3.1 Tổng quan về nghiên cứu xói mòn ựất ở Việt Nam và trên thế giới 2.3.1.1 Tổng quan về nghiên cứu xói mòn ựất Việt Nam

Bảo vệ ựất chống lại các tác nhân thiên nhiên, nhất là chống xói mòn ựất do nước mưa, là rất quan trọng trong việc bảo vệ ựất Trong một

số trường hợp có liên quan ựến ựịa hình, tắnh chất ựất, lượng mưa, bảo vệ ựất còn là một ựiều tất yếu

Do sức ép về dân số, nguồn ựất dự trữ ở ựồng bằng ựã sử ựược sử dụng hết để ựảo bảo nhu cầu về lương thực, người dân phải sử dụng quỹ

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………19

ñất dốc còn lại vào sản xuất nông nghiệp ðất ñồi núi Việt Nam là hợp phần quan trọng của quỹ ñất, chiếm 3/4 diện tích lãnh thổ toàn quốc (khoảng

24 triệu ha) trong ñó diện tích ñất bị thoái hoá bao gồm: ðất có ñộ dốc < 8o là 2.485,531 ha, 8 - 150 chiếm 930.083 ha, 15 - 250 là 1.362.475ha và > 250

chiếm 8.351.911 ha [15]

Theo tác giả Nguyễn Hữu Tranh ñể chống xói mòn trên ñất trồng cà phê thì cần áp dụng các biện pháp chính như: Che phủ ñất, cách thức canh tác như ñường vòng ñồng mức, hố và mô ñất, hàng rào chống xói mòn, trồng theo băng xen kẽ, cải tạo ñịa hình [20]

Diện tích ñất dốc ñang sử dụng cho sản xuất nông nghiệp có 1,55 triệu ha và lâm nghiệp là 9,60 triệu ha [1] Trong số 14,23 triệu ha ñất chưa sử dụng thì ñất ñồi núi có 10,40 triệu ha chiếm 73% ñất chưa sử dụng của cả nước, một tiềm năng lớn ñang tiềm ẩn và hứa hẹn ở vùng ñất này [1]

Theo Nguyễn Văn Dung, Trần ðức Viên và Nguyễn Thanh Lâm canh tác nương rẫy ảnh hưởng ñến khả năng phục hồi chất dinh dưỡng trong ñất giai ñoạn bỏ hóa ở tỉnh Hòa Bình ñã có kết luận việc phá rừng làm nương rẫy trên ñất dốc ñã làm tăng dòng chảy trên bề mặt ðây là nguyên nhân chính gây nên xói mòn trên ñất dốc Kết quả ñã ñưa ra ñược lượng nước chảy trên ñất canh tác nương rẫy tăng gấp 1,35 lần (765 mm)

so với rừng tái sinh [4]

Theo nghiên cứu của nhóm Nguyễn Tử Xiêm - Thái Phiên (1999) ñã ñưa ra các biện pháp canh tác bảo vệ ñất chống xói mòn bao gồm 3 nhóm các biện pháp là biện pháp công trình, biện pháp sinh học và nhóm các biện pháp canh tác, nhóm tác giả ñã ñưa ra ñược nhiều mô hình ña dạng phù hợp với ñiều kiện kinh tế của từng ñịa phương phù hợp với tập quán canh tác của người dân bản ñịa [16]

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………20

Các hệ thống sử dụng ñất có hiệu quả ñược tổng kết cho thấy trong hệ thống có một hai cây chính ñem lại lợi ích cao và chắn chắc; một số cây hỗ trợ ñi kèm ñể tận dụng khoảng không, bảo vệ ñất, cho sản phẩm sớm và làm tốt ñất Khác với các hệ thống truyền thống, các hệ canh tác cải tiến ñặt ưu tiên cho cây trồng chính là cây hàng hoá, sản phẩm chủ lực dùng ñể bán

+ Sắn + ñậu/ lạc + dứa

Hệ thống cây trồng này phù hợp với các hộ ít vốn, trước ñây trồng sắn thuần chỉ thu lãi thuần khoảng 1,8 triệu ñồng/ha Khi sắn trồng xen thêm lạc/ ñậu có băng dứa thu nhập thuần có thể ñạt trên 3 triệu/ha (1996)

+ Sắn + ñậu/ lạc + băng cây phân xanh

Hộ ít vốn, ñất dốc có thể trồng lạc hoặc các loại ñậu (ñỗ xanh, ñỗ ñen, nho nhe, ñậu trắng…) ñầu tư không nhiều, có thêm sản phẩm phụ ñể

ăn và bán Băng phân xanh (cốt khí, ñậu triều, vetiver…) ñể giữ ẩm ñất và làm phân

+ Chè + na dại + băng cây phân xanh

Chè có thể trồng xen na dại tạo bóng mát với mật ñộ 800 cây/ha (3x4m) sau 3 năm bắt ñầu cho quả và thu hoạch 6 - 7 năm Băng phân xanh (cốt khí, muồng, keo dậu…) làm cây bóng tạm thời trong 3 năm ñầu

+ Vãi/ nhãn + na dại + ñậu/ lạc

Vải, nhãn thường trồng với khoảng cách rộng (7x7m ñến 9x9m) có thể trồng na dại trong 6 năm ñầu, thâm canh ñể thu trong 3 năm Hai năm ñầu trồng xen lạc ñỗ có thu nhập thêm và lấy phân xanh

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………21

chân ñất thích hợp nhưng không liền khoảnh và gần nhà máy ñường ðặc biệt thích hợp với những hộ ít vốn Ngoài ra nhóm còn ñưa ra ñược các mô hình nông lâm kết hợp phù hợp mang lại hiệu quả kinh tế cao

Xây dựng các biện pháp canh tác theo ñường ñồng mức, ruộng bậc thang

Có 3 loại ruộng bậc thang

Ruộng bậc thang san ngay: Làm ruộng bậc thang này khá tốn công Ở Bắc Hà, Lào Cai trên ñất dốc mạnh, san 1 ha ruộng bằng trâu mất 400 - 500 công, san bằng tay tốn 1000 công Ruộng bậc thang san ngay chỉ áp dụng cho ñất còn tốt, ñủ sâu (>70cm), ít sỏi sạn, kết von, không có ñá ong và ñá lộ ñầu

Ruộng bậc thang dần: Cày sâu kết hợp với cuốc ñể ñào các mương rộng 0.5cm chạy dọc theo ñường ñồng mức với ñộ sâu tuỳ theo ñộ dày tầng ñất nhưng không vượt quá 2/3 ñộ sâu tầng canh tác ðất ñược hất lên phía trên (bờ trên mương dưới) Trên bờ gieo cây phân xanh ñể gia cố và giữ ñất trôi từ trên xuống ðất phía dưới mương san dần về phía dưới, làm như vậy sau vài vụ mương sẽ nông dần và mặt ruộng tầng ngang với ñáy mương Nếu thấy mặt ruộng hãy còn dốc thì lại tiếp tục vét cho mương sâu hơn và san lấp Với cách làm này trong năm ñầu không tốn quá 100 công/ha

Ruộng bậc thang lúa nước: Là một kiểu canh tác lâu ñời và khá bền vững xét về cả 3 chỉ tiêu: kinh tế, xã hội và môi trường ðây là phương thức ñịnh canh trên mặt bằng, có không gian khép kín tránh ñược xói mòn, tiếp nhận vật liệu rửa trôi từ xung quanh, hạn chế tốc ñộ dòng chảy từ trên cao xuống thung lũng

Cũng nghiên cứu về vấn ñền này trên báo Tạp chí của Hội bảo vệ ñất

và Nước thế giới ñã ñưa ra hạn chế dòng chảy mặt trên ñất thịt nhẹ bằng dải băng cỏ, nghiên cứu ñã ñánh giá hạn chế dòng chảy trên dải băng cỏ Hương bài và cỏ Voi Kết quả so sánh công thức ñối chứng cho thấy trên các ô thửa

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………22

có các dải băng cỏ Hương bài và cỏ Voi giảm tương ứng là 54% và 12% và lượng ñất mất ñi giảm tương ứng 92% và 84% Sự lắng ñọng lượng ñất bị xói mòn dọc theo dải băng cỏ Voi và cỏ Hương bài là lớn hơn so với công thức ñối chứng Do ñó nó có hiệu quả hơn trong việc giảm dòng chảy mặt và lượng ñất mất ñi [10]

2.3.1.2 Tổng quan về nghiên cứu xói mòn ñất trên thế giới

Tại Mỹ nhiều nghiên cứu về cơ chế xói mòn ñất trong phòng thí nghiệm, ngoài thực ñịa ñược tiến hành và ñã ñạt ñược kết quả, tạo ra bước ngoặc trong nghiên cứu xói mòn ñất Các ñặc ñiểm cơ bản của quá trình xói mòn ñược xác ñịnh và ñánh giá về mặt ñịnh lượng (bằng mô hình toán hoặc công thức thực nghiệm) ðến thập niên 40 của thế kỷ XX ñã xây dựng ñược

44 trạm nghiên cứu xói mòn ñất Những kết quả nghiên cứu của họ ñã tạo

ra bước ngoặt trong nghiên cứu xói mòn ñất Các ñặc ñiểm của quá trình xói mòn ñược ñánh giá về mặt ñịnh lượng [7] Tuy nhiên, cho ñến giai ñoạn này những kết quả nghiên cứu còn giới hạn trong diện hẹp Ở Châu

Âu, các Nhà khoa học Liên xô (cũ), Bungari, ðức, Ý, Pháp v.v…ñã thu ñược nhiều kết quả về nghiên cứu và giải pháp khắc phục hiện tượng xói mòn ñất Các thành tựu ñạt ñược này có ý nghĩa trên các mặt lý thuyết về cơ chế tác ñộng của các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn, ñặc biệt là tác ñộng của dòng chảy và băng tan Từ ñó ñã xây dựng ñược nhiều mô hình dự báo xác ñịnh lượng ñất bị xói mòn, lắng ñọng và rửa trôi, ñề xuất các biện pháp phòng chống hữu hiệu trên từng ñiều kiện ñịa hình cụ thể [32]

Ở Châu Á, một số lớn công trình nghiên cứu ñã ñược tiến hành ở Xrilanca, Ấ ðộ, Nhật Bản, Thái Lan và Philipin v.v những công trình này chủ yếu là ứng dụng các thành tựu và công nghệ khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu xói mòn ñất từ Mỹ và Châu Âu ñể ñịnh lượng các nhân tố và

dự báo xói mòn Ellison là người ñầu tiên, vào năm 1944 bằng thực nghiệm

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………23

nghiên cứu về tác ñộng cơ học của hạt mưa vào ñất, ông ñã xác ñịnh ñược rằng chính hạt mưa rơi gây ra xói mòn [26]

Ở Trung quốc tình trạng sa mạc hóa diễn ra rất nghiêm trọng Sa mạc hóa gây ra bởi sự xói mòn gió bao trùm toàn bộ các vùng ñất trồng trọt ở Trung Quốc Theo ước tính, 13 triệu ha ñất trồng trọt ñang bị ñe dọa bởi thảm họa bão gió và bão cát; khoảng 100 triệu ha ñất thảo nguyên, thảo nguyên sa mạc và bãi chăn thả ñang bị suy thoái nghiêm trọng do sa mạc hóa gây ra bởi xói mòn gió và hiện tượng cuốn cát

2.3.2 Ứng dụng mô hình toán và những hạn chế của ứng dụng mô hình toán trong nghiên cứu xói mòn ñất

ðến thập kỷ 90 và những năm ñầu thập kỷ 20, việc nghiên cứu xói mòn ñất phát triển mạnh Sự phát triển này ñáp ứng ñòi hỏi cấp bách của việc bảo vệ môi trường sống, cùng với việc bảo vệ cải tạo ñất Mặt khác, sự phát triển của việc nghiên cứu xói mòn có ñược là do sự phát triển mạnh mẽ của phương pháp mô hình mô phỏng bằng toán học thông qua công cụ là máy tính mà thể hiện nó trên các công cụ lập trình Song tùy thuộc ñiều kiện cụ thể, ñặc thù của từng vùng khí hậu, vùng nghiên cứu mà trong mô hình cần cải tiến một số tham số cho phù hợp

Việc ứng dụng mô hình xói mòn ñất trong nước và trên thế giới ñã ñem lại nhiều ứng dụng thực tế, tuy nhiên vẫn ở diện hẹp chưa có quy mô ðặc biệt ở Việt Nam hầu như chưa ñưa ra một công cụ hữu ích cho việc tính toán sau này mà phần lớn các nghiên cứu chỉ tính toán tạm thời

Xói mòn do mưa là một quá trình tự nhiên phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Phương trình mất ñất tổng quát của Wischmeier và Smith (1958) miêu tả lượng ñất mất hàng năm do xói mòn như sau: ðây chính là phương trình mất ñất phổ dụng (USLE) [40]

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………24

A= R.K.L.S.C.P Trong ñó:

A: lượng ñất xói mòn trung bình hàng năm do mưa (tấn/ha) R: hệ số xói mòn do mưa

K: hệ số xói mòn của ñất L.S : hệ số xói mòn ñịa hình (L- hệ số xói mòn của chiều dài sườn, S- hệ số xói mòn của ñộ dốc)

C: hệ số xói mòn của thảm thực vật P: hệ số xói mòn của các biện pháp canh tác Dựa theo kết quả thí nghiệm tác ñộng cơ học của hạt mưa vào ñất

và tính chất vật lý của hạt mưa, một số mô hình xác ñịnh lượng ñất xói mòn ñược thành lập phục vụ cho việc tính toán lượng ñất bị xói mòn cũng như

dự báo xói mòn ñất

Phường trình mất ñất phổ dụng (USLE) của Wischmeier và Smith (1958) ñược coi là phổ dụng vì nó tách hẳn ra khỏi những ảnh hưởng mang tính ñịa phương của các yếu tố gây xói mòn Và vì vậy có thể áp dụng cho các vùng lãnh thổ khác miễn là các hệ số ñược ño ñạc thực nghiệm tại ñịa phương ñể xác ñịnh các nhân tố ảnh hưởng

Các mô hình này ñược chia làm 4 nhóm như sau:

Nhóm 1: Các mô hình chỉ mô tả xói mòn dựa vào yếu tố tự nhiên

(mưa) và ñất (ñộ dốc, chiều dài sườn dốc và tính chất vật lý ñất) Năm 1937, hai tác giả Adivanoski và A.K.Koen [8] ñã nghiên cứu và ñưa ra mô hình thực nghiệm xác ñịnh lượng ñất xói mòn:

M = A S0,75 1,5.I1,5.t (1.2) Trong ñó:

M: Lượng ñất mất ñi trên một ñơn vị diện tích A: Nhân tố phản ánh tính xói mòn của ñất

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………25

S: Hệ số ñộ dốc sườn dốc L: Hệ số chiều dài sườn dốc I: Cường ñộ mưa

t: Thời gian trận mưa Năm 1938 tác giả A.N.Côpchiacôp ñưa ra mô hình xác ñịnh lượng ñất xói mòn [8]:

M = A L1,5 (I - K)1,5 S0,75 (1.3) Trong ñó:

M: Lượng ñất mất ñi trên một ñơn vị diện tích A: Nhân tố phản ánh tính xói mòn của ñất S: Hệ số ñộ dốc sườn dốc

L: Hệ số chiều dài sườn dốc I: Cường ñộ mưa

K: Hệ số thấm của ñất Năm 1940 tác giả Sing ñưa ra mô hình xác ñịnh lượng ñất xói mòn [8]:

M = A S1,4 L1,6 (1.4) Trong ñó:

M: Lượng ñất mất hàng năm trên ñơn vị diện tích A: Nhân tố phản ánh tính xói mòn của ñất

S: Hệ số ñộ dốc sườn dốc L: Hệ số chiều dài sườn dốc

Mô hình xác ñịnh lượng ñất xói mòn của Ellison [27]

S = V4,33.D1,07.I0,65 (1.5) Trong ñó

S: Lượng ñất (gam) di chuyển do sự va ñập của hạt mưa trong 30 phút

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………26

V: Vận tốc hạt mưa (insơ/giờ) D: ðường kính hạt mưa (mm) I: Cường ñộ mưa (insơ/giờ) Các mô hình trên ñã ñề cập ñến các yếu tố: mưa, ñộ dốc, chiều dài sườn dốc và tính chất vật lý của ñất Tuy nhiên, yếu tố kỹ thuật canh tác

và thảm thực vật chưa ñược ñề cập ñến, làm hạn chế khả năng ứng dụng của các mô hình này vào thực tế Hạn chế này ñược các nhà khoa học bổ sung và phát triển bằng một số mô hình sau:

Nhóm 2: Các mô hình bổ sung thêm yếu tố cây trồng

Mô hình xác ñịnh lượng ñất xói mòn của Musgrave [31]

E = (0,00527).I.R.S1,35.L0,35.P30 1,75 (1.6) Trong ñó:

E: Bề dày lớp ñất mất (mm/năm) I: Hệ số xói mòn của ñất ở ñộ dốc 10% và chiều dài sườn

R: Hệ số cây trồng S: ðộ dốc (%) L: Chiều dài sườn dốc (m) P30: Lượng mưa cực ñại (mm)

Mô hình xác ñịnh lượng ñất xói mòn của Hudson [28]

E = T.S.L.P.M.R (1.8) Trong ñó:

E: Lượng ñất xói mòn T: Yếu tố loại ñất S: ðộ dốc

L: Chiều dài sườn dốc P: Biện pháp kỹ thụât canh tác

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………27

M: Biện pháp bảo vệ ñất R: Yếu tố mưa

Năm 1978 ñồng tác giả Wischmeier và Smith ñưa ra phương trình mất ñất phổ dụng (The Universal Soil Loss Equation - USLE) [40], phương trình có dạng:

A = R K L.S C P (tấn/acrơ/năm) (1.9) hoặc A = 2,47 R K L.S C P (tấn/ha/năm) (1.10)

Trong ñó:

A: Lượng ñất bị xói mòn (tấn/acrơ/năm) hoặc (tấn/ha/năm) R: Chỉ số xói mòn của mưa

K: Hệ số kháng xói mòn của ñất (Xác ñịnh bằng lượng ñất mất

ñi cho một ñơn vị xói mòn của mưa trong ñiều kiện chuẩn)

L: Chiều dài sườn dốc (Tỷ lệ lượng ñất mất ñi của thửa ruộng nào ñó so với lượng ñất mất ñi của thửa ruộng có chiều dài 22,6 m)

S: Hệ số ñộ dốc sườn dốc (Tỷ lệ lượng ñất mất ñi của thửa ruộng nào ñó so với lượng ñất mất ñi của thửa ruộng có ñộ dốc bề mặt 9 %)

C: Hệ số cây trồng (Tỷ lệ lượng ñất mất ñi của thửa ruộng nào

ñó so với lượng ñất mất ñi của thửa ruộng ñược làm ñất theo tiêu chuẩn bỏ hoá cách năm)

P: Hệ số bảo vệ ñất (Tỷ lệ lượng ñất mất ñi theo số liệu ñã có

so với lượng ñất mất ñi từ thửa ruộng không có các biện pháp bảo vệ ñất)

Mô hình xác ñịnh lượng ñất xói mòn của tác giả Elwell, ñưa ra năm

1978 có tên SLEMSA (The Soil Loss Estimator for Southern Africa) [30]:

Z = K.X.C (1.11) Trong ñó:

Z: Lượng ñất xói mòn hàng năm (tấn/ha)

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………28

K: Hệ số xói mòn của thửa ruộng tiêu chuẩn bỏ hoá (dài 30m, rộng 10 m, ñộ dốc 2,50)

X: Hệ số chiều dài sườn dốc và ñộ dốc C: Hệ số canh tác

So với nhóm mô hình 1, nhóm mô hình 2 ñã hoàn thiện hơn Tuy nhiên, yếu tố dòng chảy tràn tràn bề mặt chưa ñược ñề cập ñến

Nhóm 3: Nhóm mô hình này ñã bao hàm các yếu tố: Tự nhiên, ñất,

cây trồng và bổ sung thêm yếu tố dòng chảy

Mô hình xác ñịnh lượng ñất xói mòn của Morgan, Morgan và Finney ñược phát triển từ phương trình mất ñất phổ dụng (USLE) [30]

Mô hình này ñã bổ sung thêm quá trình bóc tách các hạt ñất và vận chuyển chúng ñi nơi khác do dòng chảy

F = K(Ee-aA).10-3 (1.12)

G = C.Qd sin S.10-3 (1.13) Trong ñó:

F: Lượng ñất bị bóc tách khỏi bề mặt ñất do tác ñộng của hạt mưa (kg/m2)

K: Hệ số kháng xói của ñất (g/J) E: ðộng năng của hạt mưa (J/m2)

E = R (11,9+8,7log10I)

Mô hình xói mòn ñất Eurosem là mộ mô hình phân phối ñộng Mô hình này có thể mô phỏng vận chuyển lắng ñộng trầm tính, xói mòn ñất và sự lắng ñộng của ñất tràn của các bề mặt các dòng chảy ở các con suối nhỏ, các quá trình này ñược xử lý một cách riêng rẽ ở những lưu vực nhỏ Mô hình ñưa ra bao gồm tổng dòng chảy mặt, tổng lượng ñất mất và biểu ñồ chất lơ lững cho

mộ trận mưa So sánh với các mô hình khác Eurosem ñã mô phỏng hoàn hảo hơn cả cho những lưu vực và dòng suối nhỏ ðây là một công cụ cho ta biết

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………29

ảnh hưởng của sự lắng ñộng chất lơ lững trong nước và năng lượng của hạt mưa Tại những nơi có các loại ñá vụn nó có tác ñộng giữ lại các chất lơ lững của dòng chảy và sự bóc tách xói mòn ñất là biến dạng về kích thước hạt ñất sinh ra kết quả của sự xói mòn và lắng ñọng Sự vận chuyển của dòng chảy trong sử dụng mô hình có mối quan hệ cơ bản trên 500 quan sát thí nghiệm của bề mặt ñất Eurosem có thể ứng dụng cho những nơi có mặt phẳng dốc và không có nhiều suối nhỏ

Từ phân tích cơ bản về các hệ số cho mô hình trạng thái ñộng bằng phương trình (40)

) , ( ) , ( ) ( ) (

t x q t x e x

QC t

Tr ường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………30

1 ) / exp(

) / exp(

−

=

B F

B F K

f c s

Trong ñó:

fc: Lượng nước thẩm thấu vào ñất

Ks: Hệ số thấm nước bảo hòa của ñất

F: ðại lượng mưa lý thuyết trong xói mòn ñất

B: Tổng số mao dẫn của nước vào ñất (có mối quan hệ trong xói mòn ñất nhỏ hơn 2 mm)

) ( θs θt

Y

X Y

=

) 27 0 6 0

= ( 3 1 )

1

s m